INFN-LNF Laboratori Nazionali di Frascati
Lo scorso 2 giugno è stato installato nello spettrometro CLAS12 del Jefferson Laboratory il secondo modulo del rivelatore RICH (Ring Imaging Cherenkov). Si è così conclusa un’avventura durata più di 10 anni, iniziata nel 2011 quando i fisici dei Laboratori Nazionali di Frascati proposero la costruzione di un rivelatore che consentisse l’identificazione di particelle dotate del quark s di “stranezza” (mesoni K) in zone di energia non altrimenti accessibili, consentendo all’esperimento CLAS12 di allargare il campo di ricerca sulla struttura del nucleone e del ruolo che in essa hanno i quark ed i gluoni.
Il rivelatore sfrutta l’effetto Cherenkov, cioè l’emissione di luce altamente direzionale generata dal passaggio in materiali trasparenti di particelle che si propagano in quel mezzo più velocemente della luce. Particelle di velocità diversa emettono luce Cherenkov in un cono di apertura angolare diversa, e dunque la misura dell’angolo di emissione permette di misurarne la velocità e, in ultima analisi, di identificarle.
Ciascun modulo è composto da un radiatore di luce Cherenkov costituito da 102 tavolette di aerogel di 20×20 cm2, un complesso sistema di 7 specchi piani e 10 specchi sferici che coprono una superficie totale di circa 10 m2, e 391 fotomoltiplicatori a multianodo per un totale di 25000 canali di lettura indipendenti.
La costruzione del rivelatore è stato uno sforzo congiunto di numerose Sezioni INFN, del Jefferson Laboratory e di vari enti di ricerca europei ed americani. Il primo modulo del RICH è stato installato a gennaio 2018, per l’inizio della presa dati dell’esperimento CLAS12 con il nuovo fascio di elettroni di 12 GeV di energia, alta luminosità e polarizzazione. L’assemblaggio del secondo modulo in camera pulita è, iniziato soltanto a Gennaio 2022 a causa dei ritardi dovuti alla pandemia ed è stata conclusa con successo a fine Maggio. Il primo giugno il rivelatore è stato trasportato in sala sperimentale ed il 2 giugno è stato installato in CLAS12, in tempo per l’inizio della presa dati con bersagli polarizzati.
A pochi giorni dalla sua installazione, il secondo modulo del RICH è ora pienamente operativo insieme al suo gemello.